深基坑工程中SMW工法桩的应用与评价摘要：近年，国内许多城市如上海、南京、天津、广州等，将SMW工法广泛应用于地铁基坑工程、市政建设工程、建筑基坑工程及海岸防渗工程等。
本文主要按工程的国标、行业标准或地方标准中有关规定以及针对SMW工法的工艺要点，对深基坑工程中SMW工法桩的应用进行了研究与评价。
关键词：深基坑，SMW工法桩，应用，评价Abstract: in recent years, many Chinese cities such as Shanghai, nanjing, tianjin, guangzhou etc, will SMW is widely used in the subway foundation pit engineering, municipal construction engineering, building foundation pit engineering and coast seepage control project and so on. This paper mainly by the engineering of the national standard, the industry standard or local standard and the view of the relevant provisions of the SMW technological points of deep foundation pit engineering in the pile SMW method used in the research and evaluation.Keywords: deep foundation pit, SMW pile, application, evaluationSMW是Soil Mixing Wall的缩写，于1976年在日本问世，并得到很大推广，广泛应用于海底隧道工程、地铁、电铁等重大项目，以及各类高层建筑的深基坑开挖支护工程等。
最近数年，SMW工法在日本地下连续墙中的应用面高达70％左右，且该法已在我国台湾地区以及泰国等东南亚国家和美国、法国许多地方广泛应用。
已有工程实例表明，SMW工法适用软硬各类土层，包括砂砾层、卵石层、岩层，国内开挖深度一般在6~20m。
据统计国内各城市深基坑工程中使用SMW工法桩的基坑最大挖深是杭州一号线秋涛路站，为19.5m；最大桩长是南京一号线珠江路站，为32.16m。
一、深基坑工程中SMW工法桩的特点及适用条件SMW工法以多轴搅拌机在现场一定位置向一定深度进行钻掘，在钻头处喷出水泥系强化剂而与地基土自上而下、自下而上反复进行混合搅拌，在各施工单元之间则采取部分重叠搭接施工，在水泥土混合体未结硬之前插入H型钢或钢板作为补强材料，与水泥土结硬形成具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。
该工法的特点主要表现在止水性能好，构造简单，型钢插入深度一般小于搅拌桩深度，施工速度快，施工噪音小，排土量少，型钢可回收重复利用，成本低，对周围地层的影响小等。
SMW工法以水泥土搅拌桩法为基础，凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都可以使用该工法，特别适合于以黏土和粉细砂为主的松软土层，对于含砂卵石的地层要经过适当处理后方可采用。
SMW工法适宜的基坑深度与施工机械有关，在国内开挖深度6~13m的基坑比较适宜，但近几年南京、上海、杭州、北京的地铁工程中使用SMW工法桩的基坑挖深越来越大，最深的是杭州一号线秋涛路车站，基坑开挖达19.5m。
在国外尤其是日本开挖深度达到20m以上时也曾得到应用。
二、深基坑工程中SMW工法桩的施工工艺流程SMW工法桩施工的流程为：导槽施工→钻机就位与钻进→型钢制作与安装→桩顶冠梁施做→型钢拔除与回收等工序。
详见图4.2和图4.3。
具体施工步骤如下：(1) 施工准备开工之前调查地下管线、清除地上和地下的一切障碍物，平整施工场地。
根据施工场地内建立的导线测量控制点和水准测量控制点，进行施工放样。
采用全站仪和水准仪进行定位和高程测量。
施工放样经工地监理复核确认后方可施工。
(2) 导沟开挖、置放导轨为使搅拌钻机顺利钻进，保证墙体垂直度，沿排桩中轴线开挖宽1.0m、深1.5m的导沟。
在沟槽旁边打入4根1.5m长10号槽钢作为固定支点，垂直沟槽方向放置两根200×200mm工字钢与槽钢焊接，然后在平行沟槽方向放置两根300×300mm工字钢作导轨，并与下面的横向工字钢焊接，形成井字形框架。
导轨上标出孔位中心及插入H型钢位置等施工标志。
(3) 钻掘及搅拌桩机就位，调整桩架垂直度。
钻机在钻孔全过程中，始终保持螺杆匀速转动、匀速下钻和匀速提升。
钻进速度对于粘性土一般为0.5~1m/min，砂土为1~1.5m/min。
提升速度一般为1~2m/min。
钻进速度比提升速度慢1倍左右。
根据钻进和提升两种不同的速度，注入不同掺量、搅拌均匀的水泥浆液，并采用高压喷气进行孔内水泥土翻搅，使水泥土搅拌桩在初凝前达到充分搅拌。
在钻进时水泥用量占总数的70~80%，提升时占20~30%。
使用的水泥浆搅拌时间不少于2~3min，并不停搅拌，防止水泥离析。
压浆时要连续进行，不得中断。
图4.1 三轴搅拌机搭接施工顺序图图4.2SMW工法桩现场施工顺序图图4.3SMW工法桩施工工艺流程图(4) H型钢插入①H型钢的减摩剂制作清除H型钢表面的污垢和铁锈。
使用电热棒将减摩剂加热至完全熔化，均匀涂敷于H型钢表面，如遇雨天，型钢表面潮湿，则首先用抹布擦去表面积水，热风机吹干后涂刷减摩剂，如出现剥落现象，及时铲除重新涂刷。
②起吊及插入H型钢采用30t履带吊起吊，通过定位装置将型钢插入搅拌桩内，型钢插入到设计位置后，固定在钢悬挂梁上，以免型钢继续下沉，待水泥土搅拌桩达到一定强度后，拆除钢悬挂梁及定位导轨。
为防止型钢在起吊过程中因不断转动而出现扭曲变形，在起吊前于端部用铁块加以固定。
③回收H型钢地下结构完成后，凿除砼冠梁，先用千斤顶松动顶起H型钢再用千斤顶配合100t吊机将H型钢拔出回收。
并用6%～10%的水泥浆填充H型钢拔除后的空隙。
三、深基坑工程中SMW工法桩的施工中常见问题及预防处理措施(1) 施工冷缝因故中断施工或二台以上搅拌机同时作业时，SMW工法桩围护结构必然会出现接缝（称冷缝），影响止水效果。
处理方法：在围护桩达到一定强度后，采取在冷缝处围护桩外侧补三轴素搅拌桩止水，素桩与围护桩应咬合10cm。
当然，在场地布置时应综合考虑各方面因素，避免设备多次搬迁、移位，尽量保证施工的连续性，减少冷缝。
(2) 遇孤石在桩机成桩过程中如遇孤石则采用加水冲击，提高水泥掺量的方法，若孤石较大无法冲脱，则采用扩大桩径或加桩补强的施工方法。
(3) 垂直度控制及纠斜措施准确定位桩的平面位置，桩机就位严格按桩的平面位置就位；对于有偏斜的桩位，采用加桩的措施，在其后面补作加桩。
(4) 意外停机时的应急措施发生意处停机事件，将钻杆提高100cm，重新搅拌，防止出现断桩或夹层现象，若两桩咬合超过24小时，则第二根桩采用增加20%浆量，或采用加桩。
(5) 渗漏水围护结构渗漏水是质量通病，一旦发生，会危及到基坑安全。
对应处理措施如下：①成桩的相邻桩间隔时间不宜过长，垂直度和型钢插入位置垂直度都必须达到要求，以避免基坑开挖后漏水；②一旦基坑开挖后有渗漏现象必须做好补漏抢修措施，现场配备一支具有足够经验的堵漏队伍。
开挖时须准备补漏人员与材料，小渗漏可采用基坑内侧注浆堵漏方法进行处理，主要设备：手动注浆泵或电动齿轮泵、希里德钻机、电焊机，主要材料：双快速凝水泥、聚氨酯堵漏剂、预埋注浆嘴、封孔用钢扳。
发生严重渗漏水的处理措施：一般采用迎土面插注浆管和水玻璃管注浆组成新的防水帷幕或基坑外侧堵漏方法；③SMW桩接口位置必须补压浆管封缝。
(6) 断桩、开叉等的补救措施在基坑开挖中发现SMW工法有断桩、开叉处，则采用在开挖内侧注浆，外侧旋喷桩止水，并用12mm厚钢板在断桩、开叉处封闭，钢板与工法型钢满焊。
(7) SMW工法与地下连续墙接头的防渗措施地下墙施工时由于混凝土外溢，造成与SMW桩接头处搅拌不密实，接头处土体强度不能保证其达到设计要求，存在严重质量隐患，易产生大规模涌水、涌砂现象。
根据在类似工程的成功经验，在地下墙围护与SMW桩围护接头采取以下技术措施：①在与地下墙接头处的桩增加水泥浆量，提高水泥掺量，施工中严禁冲水下沉，做到四搅两喷；②在地下墙与SMW桩接头处外侧作旋喷桩止水帷墙，起止水和补充加固土体作用；在内侧采用12mm厚钢板将SMW工法中靠近地下墙的第一根型钢与地下墙主筋焊接，焊接要求为满焊，钢板背后空隙用快速水泥封堵。
(8) H型钢难以插入的应对措施现场调研发现，部分车站存在H型钢难以插入的问题，分析原因可能是受④-2中密粉砂层影响，相应现场处理措施是提升H型钢，反复下插使其达到设计标高，不能靠自重下沉时可借助适当外力（柴油锤或振动锤）将H型钢插入到位，下插过程始终要保证H型钢的垂直度。
四、结束语经现场调研，SMW工法桩总体施工效果较好，土方开挖后可见桩身垂直度好，无渗水现象，，但存在型钢外露现象，这将不利于主体结构施工完毕后型钢的拔除，。
总的来说，SMW工法具有质量可靠、抗渗性能好、施工方便、工期快、造价低、污染小等优点，有着广泛的发展和应用前景。
参考文献：[1]张建成;SMW搅拌桩施工及质量控制[J];山西建筑;2008年01期[2]王俊平;SMW工法桩在地下工程中的应用[J];科技信息(科学教研);2008年01期[3]李凤明;SMW工法的设计与应用[J];市政技术;2007年01期[4]张璞;SMW工法在深基坑工程中的应用[J];岩石力学与工程学报;2000年S1期。